Сообщество песчаных пляжей

Наиболее вероятное место, где читатель «соприкоснется с живой природой моря», — это пляж. В отличие от обилия форм жизни в районе скалистых берегов первое впечатление от песчаных пляжей — полное отсутствие жизни. Но в противоположность этому впечатлению жизнь на поверхности и внутри песка все-таки существует.

Факторы, определяющие размещение организмов в пределах пляжа.Какие факторы управляют распределением «пляжной» жизни? Некоторые наиболее важные из них перечислены ниже.

1. Пляжи — естественные области отложения материала. Наиболее очевидно, что откладывается песок. Однако количество, размер зерен и текстура песка зависят от его происхождения и от энергии разбивающихся волн, сортирующих, отсеивающих и всячески перемещающих песок. (Подробнее эти вопросы рассматриваются в гл. 17 и 18.) В свою очередь характер песчаного грунта — размер зерен, плотность их упаковки, проницаемость для просачивающейся воды и минеральный состав — определяет, какие организмы встретятся на пляже и в каких местах.

2. Поскольку песчаный грунт всегда перемещается, на его поверхности не бывает прикрепленных растений или животных. Следовательно, здесь нет местной первичной продукции, которая могла бы поддерживать привычную трофическую цепь. Вместо этого органическое снабжение для пляжного сообщества «импортируется» в двух главных видах: а) в виде взвешенных частиц, наиболее вероятным источником которых служат обрывки водорослей и другой детритный материал, сносимый с поверхности ближайших выходов коренных пород, и б) большие куски ламинариевых водорослей Macrocyslis, которые выбрасываются волнами на пляж и застревают на мелководье. Эти материалы распределяются вдоль береговой линии преобладающим литоральным течением (см. гл. 18).

3. Распределение органического детритного материала и морской воды по пляжу устанавливается уровнями приливов и прибойными волнами. Пляжные пески обычно очень пористые. Там, где волны бывают особенно сильными, пляжные пески отличаются грубостью зерен и не сохраняют сколько-нибудь значительного количества воды от одного прилива до другого. Там, где волны имеют умеренную высоту, пляжные пески характеризуются меньшим размером зерен и удерживают большее количество воды. В зоне заплеска волн вода просачивается через пески вниз и песок действует как фильтр, отделяя частицы, приносимые прибоем (рис. 16.7).

В результате поверхностный слой пляжного песка содержит высокие концентрации органического материала, чему соответствует и большое разнообразие животных, приспособившихся питаться и жить в такой обстановке.

4.Когда просачивающаяся морская вода появляется на поверхности пляжного песка, она бывает насыщена кислородом. Это и есть источник кислорода для различных организмов, живущих в толще песка. В районах слабого действия волн и развития мелкозернистых песков просачивание идет гораздо медленнее, что ограничивает кислородное снабжение только поверхностным слоем песка, в котором и обитают животные.

5. Наконец, открытый солнечным лучам песок быстро нагревается, роющим видам приходится глубоко закапываться, чтобы спастись от дневного перегрева тела.

Приспособляемость в сообществе песчаных пляжей.Вследствие того что соленая вода плотнее пресной, дождь, выпадающий на обнаженный пляж, не проникает в глубь песка и не смешивается с морской водой, сохраняемой песком, а из-за того что в большинстве случаев песчаные пляжи обладают высокой отражательной способностью, солнечный нагрев не проникает в песок глубоко. В итоге на глубине нескольких, сантиметров от поверхности пляжа создаются весьма постоянные физические условия. Организмы, добывающие себе пищу путем фильтрации морской воды, зарываются достаточно глубоко, чтобы защититься от изменений солености и температуры или от размывающего действия волн, но при этом все же достаточно близко к поверхности, чтобы можно было добраться фильтрующими органами до вышележащей жидкости. На рис. 16.8 показано, как различные моллюски вытягивают свои сифоны над самой поверхностью песка, чтобы поглотить воду со взвешенными в ней частицами.

Некоторые виды лучше всего приспособились питаться именно в зоне брызг и заплеска волн. Классический пример — песчаный краб Emerita (рис. 16.8 (9)), зарывающийся в песок ровно настолько, чтобы скрыть свое тело. Он остается скрытым все то время, когда волны накатывают на пляж, но вытягивает свои щетинконосные придатки наружу во время отката. Щеткообразные щупальца захватывают мелкие органические частицы, взвешенные в движущемся потоке. Затем щупальца втягиваются обратно, очищаются от захваченных частиц пищи и снова готовы вытянуться наружу при следующем откате воды. Этот краб должен передвигаться по поверхности пляжа вверх и вниз в зависимости от фазы прилива и должен также уметь быстро закапываться в песок. Он следует за уровнем заплеска волн при повышении уровня воды в прилив, но быстро зарывается, чтобы не оказаться смытым при откате волн; обратная процедура происходит при отливе. Оставаясь в зоне супралиторали, этот краб избегает опасного для себя действия прибоя.

Способность быстро зарываться в песок — важнейший фактор адаптации многих других организмов. Двустворки рода Siliqua (рис. 16.8 (1)) имеют очень тонкую раковину, защищающую от повреждения в зоне прибоя: эти моллюски очень быстро зарываются в спасительный песок. Они тоже перемещаются вверх и вниз по поверхности пляжа и питаются, прогоняя воду через сифон и внутренний фильтр и задерживая взвешенные органические частицы.

Моллюски, не способные быстро зарываться в песок, защищаются от повреждений в прибойной зоне с помощью толстостенных раковин. Калифорнийские моллюски Пизмо (Tivela, рис. 16.8 (3)) имеют раковину толщиной около 1 см, и ее солидный вес также помогает сохранять свое положение при размыве песка тяжелыми волнами.

Необычный характер адаптации мы встречаем у «песчаных долларов» Dendraster. Они принадлежат к той же группе животных, что и морские звезды и морские ежи, и, как и все такие животные, имеют пятилучевое симметричное строение, которое можно распознать по их пустым раковинам, часто встречающимся на пляже. Эти иглокожие сохраняют амбулакральные ножки морских звезд и известковые пластинки морских ежей, но оба этих элемента строения имеют у них очень малые размеры. Песчаные доллары встречаются ниже уровня прибоя. Они питаются, зарываясь в поверхностный слой песка и собирая частички пищи, проваливающиеся между пластинками панциря в слизевые каналы, по которым пища и направляется к ротовому отверстию. Встречаются виды, у которых выступающая над песком часть тела фильтрует водный поток и захватывает из него частицы пищи.

Другие обычные члены сообщества пляжей — различные типы червей. Среди червей, хорошо приспособившихся питаться органическим материалом, в избытке отложенным просачивающейся водой прибойного потока в поверхностный слой песка, — черви-пескожилы рода Arenicola (рис. 16.8 (7)). Проделывая U-образные ходы, они проникают в богатый органикой поверхностный песок. Песок замывается в верхнее отверстие хода водами заплеска, черви пропускают его через себя и выбрасывают непереваренные остатки через нижнее отверстие хода, обращенное к морю.

Интерстициальные и плотоядные животные в сообществе пляжей.Очень важную роль в сообществе пляжей играют мельчайшие животные, населяющие интерстиции (промежутки) между песчинками. Иногда их называют псаммоном (от греч. psämmos — песок) или мейофауной (греч. meiön — меньше), их максимальная длина — несколько миллиметров, а тело настолько тонкое, что они легко передвигаются между песчинками: нижний предел их размеров достигает 0,1 мм (100 мкм).

Среди псаммона имеются очень различные по устройству беспозвоночные. Простейшие представлены многими видами ресничных форм. Присутствуют также малые плоские черви и большое число нематод — собственно круглых червей. Особенно широко распространены гастротрихи (брюхоресничные черви) и аннелиды (кольчатые черви), а среди ракообразных — разные виды бентосных копепод. Кроме того, роль бентоса в песке играет молодь некоторых крупных беспозвоночных. Концентрация особей бывает высокой, примерно до 1 млн/м2, и в обшей сложности масса организмов составляет 5 г/м2. Но что действительно удивляет, так это большое число — порядка сотни — видов, которые можно встретить на такой малой площади [7].

Взрослые особи интерстициальных животных малы по размерам, поэтому они, как правило, не откладывают много яиц, а воспроизводят немногочисленное потомство. Размножение с помощью плавающих личинок неэффективно из-за действия фильтраторов, процеживающих придонный слой воды. Поэтому многие животные этого биотопа размножаются в толще песка.

Выявив интерстициальный мир, мы теперь лучше понимаем, как плотоядные черви выживают в мире песка. Нематоды перемещаются в толще песка в поисках живых организмов в интерстициях между зернами. Мелкие бентосные ракообразные — копеподы — передвигаются в песке и поедают бентосных диатомей, прикрепленных к песчинкам. В свою очередь более крупная мейофауна, например стрекающие гидроиды, питается передвигающимися мимо них копеподами. Некоторые черви и гастротрихи «слизывают» органические пленки с зерен песка.

Наконец, в поисках добычи в песке роются и крупные животные. Лунные улитки находят моллюсков, камбалообразные рыбы выскабливают дно, собирая различных беспозвоночных.